Что такое геометрические сети?

Геометрические сети представляют собой способ моделирования реальных сетей и инфраструктуры, встречающихся в окружающем мире. Водопроводы, электросети, газопроводы, телефонные линии и водотоки – лишь некоторые примеры сетевых ресурсов, которые можно моделировать и анализировать с помощью геометрических сетей.

Что можно делать с помощью геометрических сетей?

После того, как геометрическая сеть смоделирована, вы получаете ряд преимуществ при выполнении различных типов сетевого анализа. В следующей таблице перечислены некоторые виды анализа, которые можно выполнить, и приведены примеры того, кто может получить преимущества от применения каждого вида.

Анализ (Analysis)	Приложение
Вычисление кратчайшего пути между двумя точками.	Различные коммунальные предприятия могут применять этот тип анализа в качестве метода инспектирования логической связанности сети и проверки связности между двумя точками.
Поиск всех соединенных и разъединенных элементов сети.	Электрические компании могут увидеть, какие части сети не подсоединены, и использовать полученную информацию для разрешения проблемы восстановления подключения.
Поиск петель или замкнутых контуров в сети.	Можно обнаружить место короткого замыкания.
Определение направления потока в ребрах, где заданы источники или приемники.	Менеджеры или инженеры могут наблюдать направление потока вдоль ребер, в ArcGIS направления потока могут применяться для выполнения сетевого анализа с определенным потоком.
Трассировка элементов сети вверх или вниз по течению от точки.	Компании водоснабжения могут определить, какие из вентилей закрыть при разрыве труб.
Вычисление кратчайшего пути вверх по течению от одной точки до другой.	Станции контроля состояния окружающей среды могут определить источник загрязнения потока.
Поиск всех элементов сети вверх по течению от множества точек и определение элементов, которые являются общими для всех.	Электроэнергетические компании энергосистемы общего пользования могут использовать звонки от пользователей, испытывающих перебои с электроснабжением, для определения местоположения сомнительных трансформаторов или оборванных линий.

Примечание:

Если моделирование ненаправленных сетей больше подходит под ваши задачи, чем моделирование направленных или геометрических, см. раздел Что такое дополнительный модуль Расширение ArcGIS Network Analyst. Транспортные сети, например, дорожные, лучше всего строить в ArcGIS при помощи наборов сетевых данных. Для работы с наборами сетевых данных и выполнения их анализа необходим дополнительный модуль Расширение ArcGIS Network Analyst.

Геометрические сети в ArcGIS

Геометрическая сеть – это набор связанных ребер и узлов, соединенных по определенным правилам, которые используются для представления и моделирования поведения сетевой инфраструктуры реального мира. Классы объектов базы геоданных используются в качестве источника данных для определения геометрической сети. Вы определяете роли, которые различные объекты играют в геометрической сети и правила, в соответствии с которыми будут определяться отношения между ними.

На рисунке ниже показана геометрическая сеть, представляющая модель водного потока через водопроводные магистрали и службы водоснабжения, которые подключены через водные узлы связи:

Геометрическая сеть строится внутри набора объектов в базе геоданных. Классы объектов в наборе используются в качестве источников данных для ребер и соединений сети. Связность сети основывается на геометрическом соответствии классов объектов, используемых в качестве источников. Каждая геометрическая сеть имеет логическую сеть – набор таблиц в базе геоданных, хранящих отношения связности и другую информацию об объектах геометрической сети, как отдельные элементы для использования при трассировке и операциях над потоком.

Геометрические сети состоят из двух типов объектов: ребра и соединения Это особые типы пространственных объектов в базе геоданных, называемые сетевыми объектами. Они рассматриваются как точечные и линейные объекты, обладающие дополнительным поведением, специфичным для геометрической сети. Как и у других объектов в базе геоданных, у них есть поведение, такое, как домены и значения по умолчанию. Поскольку они являются частью геометрической сети, они имеют дополнительное поведение, такое как осознание того, что они топологически связаны друг с другом и того, как они связаны: ребра должны соединяться друг с другом в соединениях; в сети, поток, текущий из одного ребра в другое, проходит через соединение.

На рисунке ниже показан пример того, как будет выглядеть сеть в ArcMap: